ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6. Основные свойства сердечной мышцы: возбудимость, проводимость

1. Свойства сердечной мышцы

Основные свойства сердечной мышцы: возбудимость, проводимость, сократимость и автоматия. Возбудимость - это способность миокарда под действием электриче­ских, химических, термических и других раздражителей приходить в состоя­ние возбуждения. Процессы возбуждения в сердечной мышце, как и в любой другой ткани, сопровождаются изменением биоэлектрических процессов в мышечных клетках. Эти биоэлектрические процессы могут быть зарегистри­рованы с помощью специальных приборов - электрокардиографов. Исключи­тельно важной особенностью клеток рабочего миокарда является очень дли­тельный (в 100 больше, чем у скелетной мышцы) рефрактерный период, что исключает возможность тетанического сокращения сердца, заставляя его работать только в режиме одиночного сокращения и создает условия к рит­мическому сокращению органа.

Проводимость (т.е. возможность прохождения возбуждения по ткани) сердечной мышцы очень высока и обеспечивается особым строением межклеточных контактов как в рабочем миокарде, так и в проводящей системе сердца.

Сократимость сердечной мышцы отличается от скелетной. Миокард почти не обнаруживает зависимости между силой раздражения и величиной реакции. На допороговые раздражения миокард вообще не отвечает, но как только сила раздражения достигает порогового уровня, возникает максималь­ное сокращение. Дальнейшее нарастание раздражающего тока не меняет величины раздражения (закон "все или ничего"). Сократимость сердечной мышцы определяется особенностями строения ее волокон и соотношением между длиной и напряжением саркомера. Другими словами, чем сильнее сердце растянуто во время диастолы, тем сильнее оно сокращается во время систолы (закон Франка - Стерлинга). Огромное значение для перехода про­цесса возбуждения в процесс сокращения (явление электромеханического со­пряжения) в миокарде имеют ионы кальция. Недостаток этих ионов в мио­карде приводит к полному разобщению возбуждения и сокращения. При этом электрические явления, регистрируемые в виде электрокардиограммы, оста­ются в неизменном виде, а сокращения кардиомиоцитов не происходит.

Автоматия, т.е. способность к ритмическому сокращению без всяких видимых раздражений под влиянием импульсов, возникающих в самом орга­не, является характерной особенностью сердца. Ритмическое сокращение сердца проявляется уже на ранних стадиях эмбрионального развития (у чело­веческого эмбриона - на 18-20 день). Так же ритмически сокращаются сер­дечные клетки эмбриона в культуре тканей (т.е. вне организма). Природа автоматии до сих пор до конца не выяснена. У высших животных и человека возникновение импульсов связано с функцией атипических мышечных кле­ток, образующих проводящую систему сердца (рис. 73). Нервные структуры способны оказывать влияние на силу и частоту их разрядов, однако сам про­цесс генерации импульсов является специфической особенностью клеток проводящей системы.

2. Потенциал покоя. Потенциал покоя (физиологический), разность потенциалов между содержимым клетки (волокна) и внеклеточной жидкостью; скачок потенциала локализуется на поверхностной мембране, при этом её, внутренняя сторона заряжена электроотрицательно по отношению к наружной. Потенциал покоя обусловлен неравенством концентраций, ионов Na⁺, К⁺ и Cl

^- по обе стороны клеточной мембраны и неодинаковой её проницаемостью для этих ионов. В нервных и мышечных клетках Потенциал покоя участвует в поддержании состояния готовности молекулярной структуры мембраны к возбуждению в ответ на действие раздражителя. Все воздействия на клетку, вызывающие длительное стойкое снижение Потенциал покоя (например, нарушение обмена веществ, повышение внеклеточного содержания ионов К⁺, действие сильного электрического тока и т.д.), ведут к снижению возбудимости клетки или к полной утрате ею способности к генерации потенциалов действия.

3. Сердечный цикл.

Сердечный цикл (cyclus cardiacus) — обычно называют ударом — совокупность электрофизиологических, биохимических и биофизических процессов, происходящих в сердце на протяжении одного сокращения.
Цикл деятельности сердца складывается из трех фаз:
• 1. Систола предсердий и диастола желудочков. При сокращении предсердий митральный и трехстворчатый клапаны открываются, и кровь поступает в желудочки.
• 2. Систола желудочков. Желудочки сокращаются, вызывая повышение кровяного давления. Полулунные клапаны аорты и легочной артерии открываются, и происходит опорожнение желудков через артерии.
• 3. Общая диастола. После опорожнения желудочки расслабляются, и сердце остается в фазе покоя до тех пор, пока кровь, заполняющая предсердие, не надавит на атриовентрикулярные клапаны.
Сокращаясь, сердечная мышца проталкивает кровь сначала через предсердия, а затем через желудочки.
Правое предсердие сердца получает бедную кислородом кровь по двух главным венам: верхней полой и нижней полой, а также из более мелкого венечного синуса, который собирает кровь из стенок самого сердца. При сокращении правого предсердия кровь через трехстворчатый клапан попадает в правый желудочек. Когда правый желудочек достаточно наполнится кровью, он сокращается и выбрасывает кровь через легочные артерии в малый круг кровообращения.
Кровь, обогащенная кислородом в легких, по легочным венам попадает в левое предсердие. После заполнения кровью левое предсердие сокращается и через митральный клапан выталкивает кровь в левый желудочек.
После заполнения кровью левый желудочек сокращается и с большой силой выбрасывает кровь в аорту. Из аорты кровь попадает в сосуды большого круга кровообращения, разнося кислород ко всем клеткам тела.